[發明專利]螺旋槳機器人銑削加工工藝方法

有效

• 申請號: 201911148450.4
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110732853B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 彭芳瑜;唐小衛;宋國棟;陳徐兵;鄭妍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學無錫研究院
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23C3/00;B25J11/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

本發明提供一種螺旋槳機器人銑削加工工藝方法，包括以下步驟：清除鑄造螺旋槳毛坯澆注冒口多余部分，在螺旋槳槳轂中心完成軸孔的加工，以及完成槳轂端面的加工，槳轂下端面作為基準面；測量螺旋槳毛坯的型面數據并記錄；將螺旋槳毛坯數據與設計模型作匹配，確定半精加工厚度；將螺旋槳毛坯固定在高精度轉臺上，調整螺旋槳毛坯與轉臺軸心同軸；標定螺旋槳毛坯在機器人基坐標系中的相對位置，包括螺旋槳毛坯的X、Y、Z向相對位置數據及旋轉角度位置數據，確定工件坐標系；選擇銑刀刀柄，并鑲嵌刀片；測量刀具的TCP；規劃螺旋槳葉面加工刀路軌跡；確定切削參數；新建機器人螺旋槳加工程序模塊；確定冷卻方式。本發明可提高生產效率。

技術領域

本發明涉及智能制造及機械加工領域，特別是船用螺旋槳機器人銑削工藝方法。

背景技術

目前國內船用螺旋槳成型方法主要為毛坯鑄造，之后采用人工手動打磨方式進行加工，效率低、人工成本高；同時工人在高噪聲、高粉塵的環境中作業，對人體傷害極大。

通過選用合適的工業機器人、末端執行器及高精度導軌等設備，集成為螺旋槳機器人快速銑削平臺，可以實現螺旋槳自動銑削功能，代替手工完成螺旋槳的半精加工。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種螺旋槳機器人銑削加工工藝方法，能夠提升螺旋槳產品質量，提高生產效率；本發明采用的技術方案是：

一種螺旋槳機器人銑削加工工藝方法，包括以下步驟：

步驟S1，清除鑄造螺旋槳毛坯澆注冒口多余部分，在螺旋槳槳轂中心完成軸孔的加工，以及完成槳轂端面的加工，槳轂下端面作為基準面；

步驟S2，測量螺旋槳毛坯的型面數據并記錄；

步驟S3，將螺旋槳毛坯數據與設計模型作匹配，確定半精加工厚度；

步驟S4，將螺旋槳毛坯固定在高精度轉臺上，調整螺旋槳毛坯與轉臺軸心同軸；

步驟S5，標定螺旋槳毛坯在機器人基坐標系中的相對位置，包括螺旋槳毛坯的X、Y、Z向相對位置數據及旋轉角度位置數據，確定工件坐標系；

步驟S6，選擇銑刀刀柄，并鑲嵌刀片；

步驟S7，測量刀具的TCP，保存刀具數據到機器人系統；

步驟S8，規劃螺旋槳葉面加工刀路軌跡；

步驟S9，使用機器人編程軟件設置工件坐標系、機器人初始位置，設置跳轉點防止干涉碰撞，導出離線程序；

步驟S10，確定切削參數，包括：主軸轉速、切削深度、行距、進給速度；

步驟S11，新建機器人螺旋槳加工程序模塊，建立例行程序，將離線程序導入機器人控制系統；

步驟S12，確定冷卻方式，控制作業環境溫度。

進一步地，步驟S1中，槳轂端面粗糙度小于1.6μm，平行度小于0.1mm；軸孔垂直度不超過0.1mm/m。

進一步地，步驟S4中，

先將螺旋槳毛坯放置在高精度轉臺上，螺旋槳毛坯的基準面與轉臺上表面接觸；轉臺上表面的高度數據作為螺旋槳毛坯的Z向數據；

之后通過三爪卡盤調整螺旋槳毛坯與轉臺軸心同軸，用百分表標定螺旋槳定軸心，讓百分表在螺旋槳中心的軸孔內，轉動螺旋槳毛坯，其精度控制在設定范圍以內，能滿足加工要求；

將錐銷裝配在螺旋槳中心的軸孔中，錐銷的上尖端用于確定螺旋槳毛坯的X向和Y向數據。

進一步地，步驟S8中，